[发明专利]鼓风机

说明书

本申请是2006年5月29日提出的申请号为200610084684.3的同 名申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及提供鼓风机的技术。

背景技术

在专利文献1～3中揭示有多级涡流鼓风机，作为鼓风机的结 构，在专利文献1中采用的是以单个叶轮进行一级升压，并以叶轮 的数量决定级数的构造，而在专利文献2中是通过对叶轮的构造进 行研究改良，来减少相对于级数的叶片个数。此外，在专利文献3 中揭示有一种三维形状的叶轮。

专利文献1：日本特公昭46-33856号公报

专利文献2：日本专利第2084917号公报

专利文献3：日本专利第2680136号公报

图1表示的是涡流鼓风机的构造例，其中，标号1代表感应电 动机；标号2代表感应电动机的转动轴；标号3代表壳体的静止流 路；标号4代表涡流鼓风机的叶轮，其由叶轮的叶片盒(标号为4a) 和叶轮的叶片(标号为4b)所构成；标号5代表壳体；标号6代表 涡流鼓风机的侧盖；标号7代表消音器。

对于涡流鼓风机来说，其特征是作为表示每单位叶轮外径的功 的无量纲量的压力系数比离心式鼓风机的高，因此，能够在相同的 转数条件下以较小的叶轮外径、或者在相同的叶轮外径条件下以较 低的转数来提供高压的鼓风，所以一直被广泛地使用。对该涡流鼓 风机要求能够得到更高的压力，作为与其相应的构造，有在同一根 转动轴上串联安装多个叶轮，可以反复多次进行升压工序阶段的多 级构造。

通过将叶轮多级化，使得不需要增加叶轮的外径或者提高转数 便可以提高压力，所以能够使鼓风机小型化，并延长鼓风机的寿命。 此外，在相似条件下，若增加叶轮外径，则风量会以叶轮外径3次 方的比例增加，所以，通过多级结构实现的高压化可以不增加风量 而仅提高压力。

为了提高叶轮的效率和小型化而提出提高静压的方案，作为其 形状，有三维形状的叶轮，将叶轮的叶片盒的截面形状做成半圆形 或者半椭圆形的杯型，或者叶片盒的截面形状为杯型，从以转动轴 为中心的放射状方向倾斜规定角度来安装叶片，进一步将叶片本身 做成曲线，以提高压力系数等(专利文献3)。

通过使叶片的形状从以转动轴为中心的放射方向倾斜规定的角 度，来使作为表示每单位叶轮外径、转数的压力的无量纲量的压力 系数提高，与一般不带角度的直线放射状的杯型叶轮的压力系数为 5～11相对，所述三维形状叶轮的压力系数为10～20。

此外，对于图7所示的专利文献2所揭示的鼓风机的叶轮形状 来说，由于用各叶片所升压的气流向着离心方向流出，所以需要在 叶轮外周侧在与静止流路之间构成流路，使鼓风机壳体的最大外径 变大，因此，为了实现小型化和高效率化，需要对叶片形状进行改 进。

而对于在一个叶轮的表面和背面构成二级叶片和叶片盒进行二 级升压的叶轮来说，必须对第一级和第二级的气流进行密封，由于 专利文献2中的叶轮外周向离心方向开放，所以在叶轮叶片盒外周 的第一级和第二级之间，必须设置突出部分，以确保密封结构的长 度，需要构成至少三个面的密封结构10，要求需要高精度机械加工 的部位和较高的组装精度。因此，如上述所揭示的那样，通过将叶 片盒截面做成杯型，在一个叶轮的表面和背面构成二级叶片和叶片 盒，使得如图6所示那样，可以使密封结构加长，很容易形成在叶 轮外周和静止环状流路之间的面状的密封结构。

为了使叶轮提高压力，在专利文献3中揭示的三维形状叶轮的 压力系数高，适于提高压力，但是，由于叶片以盖上叶片盒的方式 而弯曲，因此难以利用铝压铸等进行整体成型，此外，为了在一个 叶轮的表面和背面构成二级叶片和叶片盒，而需要分成几个不同的 部分进行制作，因此叶轮的制作成本变高。用三维叶轮来提高压力， 是通过使流体流入叶片的入口角度为图9所示流入角度进行整流， 以及利用出口形状相对于轴向弯曲使流体的出口速度的圆周方向分 量增加来实现的。因此，为了形成可以整体成型的形状，可以成为 图8、图10所示的叶片的入口角β1和轴向的入口角γ与气流相适 应、没有弯曲的直线放射状的杯型的叶轮和专利文献3的三维形状 叶轮的中间的压力系数为11～16。

此外，作为在实现多级涡流鼓风机中的问题，由于各级的压缩 是绝热压缩，所以压缩比受吸入侧温度的影响，存在若温度高则降 低的问题。

每一级绝热压缩的情况的压力用下式(1)表示：